(57)【要約】【課題】複数本の光ファイバを用いて、複数個の発光可能領域から、発光解析用データを取得する際の検出精度を向上する。【解決手段】複数本の光ファイバ２３の光入射端は、生化学発光解析用ユニットの複数個の吸着性領域に、それぞれ対向して配置されている。光出射端はバンドルされ、多数の光電変換素子４０が並べられたＣＣＤチップの受光面に対向して配置されている。吸着性領域から発せられた光は、対向する光ファイバ２３により導光され、光出射端から光電変換素子４０に向けて射出される。生化学発光データ取得装置では、各吸着性領域の生化学発光データとして、それぞれの光ファイバ２３の光軸と中心が一致し、かつ光ファイバ２３の直径に等しい直径を有する円の内側に位置する光電変換素子４０ａにより検出された検出値を用いる。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して２次元的に配置された複数の発光可能領域から放出される光を、前記発光可能領域のそれぞれに対向して光入射端が配置されている複数本の光ファイバからなる導光手段により導光し、
該導光手段により導光された光を、前記導光手段の光出射端に対向して配置された多数の光電変換素子を有する光検出器により検出して、
該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得する発光解析用データ取得方法において、
前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバの直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いることを特徴とする発光解析用データ取得方法。
【請求項２】
互いに離間して２次元的に配置された複数の発光可能領域のそれぞれに対向して光入射端が配置されている複数本の光ファイバからなる導光手段と、
該導光手段の光出射端に対向して配置された多数の光電変換素子を有し、前記導光手段により導光された光を検出する光検出器とを備え、
該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得する発光解析用データ取得装置において、
前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバの直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いるものであることを特徴とする発光解析用データ取得装置。
【請求項３】
前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバのコア径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いるものであることを特徴とする請求項２記載の発光解析用データ取得装置。
【請求項４】
前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバのコア径の８０％と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いるものであることを特徴とする請求項３記載の発光解析用データ取得装置。
【請求項５】
前記発光解析用データを取得する際に、予め前記光入射端における前記それぞれの光ファイバの位置と、該それぞれの光ファイバにより導光された光を受光する光電変換素子の位置との関係を示す位置データを記憶し、該位置データに基づいて、該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得することを特徴とする請求項２から４いずれか１項記載の発光解析用データ取得装置。
【請求項６】
前記それぞれの発光可能領域に対応する発光解析用データとして、該発光可能領域に対応する光電変換素子の検出値の加算値を取得するものであることを特徴とする請求項２から５いずれか１項記載の発光解析用データ取得装置。
【請求項７】
前記発光可能領域と該発光可能領域に対向する前記光ファイバの光入射端との間に膜が設けられていることを特徴とする請求項２から６いずれか１項記載の発光解析用データ取得装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生化学発光解析用データ等の発光解析用データを取得する発光解析用データ取得方法および装置に関し、詳しくは２次元的に配置された複数の発光可能領域のそれぞれに対向して光入射端が配置されている複数本の光ファイバを用いて発光解析用データを取得する発光解析用データ取得方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ファイバを用いて発光解析用データを取得する発光解析用データ取得装置としては、本出願人により、生化学発光における発光解析用データを取得する方法および装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記のような生化学発光解析用データ取得装置においては、例えば、メンブレンフィルタなどの生化学発光解析用ユニットの表面の異なる位置に、特異的結合物質（ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなど、生体由来の物質と特異的に結合可能で、かつ、塩基配列や塩基の長さ、組成、特性などが既知の物質）を含む溶液を滴下して多数のスポット状領域を形成し、放射線標識物質、蛍光物質、化学発光基質と接触させることによって化学発光を生じさせる化学発光標識物質などの標識物質によって標識された生体由来の物質（ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなどの抽出、単離などによって生体から採取された、あるいは、採取された後に化学的処理が施された物質）を、スポット状領域に含まれている特異的結合物質にハイブリダイズ等させて特異的に結合させ、例えば標識物質が放射性標識物質である場合、多数のスポット状領域に選択的に含まれている放射性標識物質によって蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層を露光し、露光された輝尽性蛍光体層を励起光によって走査して、輝尽性蛍光体層に含まれている輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を、複数本の光ファイバからなる導光部により導光した後、光検出器で検出して発光解析用データを取得している。
【０００４】
あるいは、標識物質が蛍光物質である場合、多数のスポット状領域を励起光によって走査して多数のスポット状領域に選択的に含まれている蛍光物質を励起し、蛍光物質から放出された蛍光を複数本の光ファイバからなる導光部により導光した後検出器で検出して発光解析用データを生成したり、または標識物質が化学発光標識物質である場合、多数のスポット状領城に選択的に含まれている化学発光標識物質を化学発光基質と接触させ、放出される化学発光を複数本の光ファイバからなる導光部により導光した後光検出器で検出して発光解析用データを取得している。
【０００５】
通常、光検出器としては、多数の光電変換素子から受光面が構成されるものが使用され、導光部の光出射端に対向した状態で受光面が配置されている。
【０００６】
【特許文献１】
欧州特許出願公開第１２７１１３２号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導光部の光出射端側、すなわち光検出器の受光面に対向する側では、隣接した光ファイバを伝搬する光によるクロストーク等のノイズ光が生じる。また、上記のような発光解析用データ取得装置においては、受光領域のほぼ全ての光電変換素子を用いて発光解析用データを取得している。このため、ノイズ光の影響により光検出器による発光解析用データの検出精度が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、複数本の光ファイバからなる導光手段を用いて、複数の発光可能領域から発光解析用データを取得する発光解析用データ取得方法または装置において、発光解析用データの検出精度を向上させることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光解析用データ取得方法は、互いに離間して２次元的に配置された複数の発光可能領域から放出される光を、前記発光可能領域のそれぞれに対向して光入射端が配置されている複数本の光ファイバからなる導光手段により導光し、
該導光手段により導光された光を、前記導光手段の光出射端に対向して配置された多数の光電変換素子を有する光検出器により検出して、
該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得する発光解析用データ取得方法において、
前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバの直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の発光解析用データ取得装置は、互いに離間して２次元的に配置された複数の発光可能領域のそれぞれに対向して光入射端が配置されている複数本の光ファイバからなる導光手段と、
該導光手段の光出射端に対向して配置された多数の光電変換素子を有し、前記導光手段により導光された光を検出する光検出器とを備え、該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得する発光解析用データ取得装置において、
前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバの直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いるものであることを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、「光ファイバの直径と等しい直径を有する円」とは、直径が対向する光ファイバの直径と等しく、かつその中心が対向する光ファイバの光軸の延長上に存在する円を意味している。
【００１２】
また、「光ファイバの直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いる」とは、各発光領域から放出される光の光量を示す値として、それらの光電変換素子により検出される検出値のみを用いるという意味であり、補正データを取得する場合等は、それら以外の光電変換素子により検出される検出値を用いることを妨げるものではない。なお、補正データを取得する場合等とは、具体的には、ダークノイズの補正を行うために、光学的に遮蔽された光電変換素子の出力を取得する場合等を挙げることができる。
【００１３】
光電変換素子は、導光手段の光出射端と接触もしくはほぼ接触して対向して配置されていることが望ましい。
【００１４】
また、前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバのコア径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いるものであってもよい。
【００１５】
ここで、「光ファイバのコア径と等しい直径を有する円」とは、直径が対向する光ファイバのコア径と等しく、かつその中心が対向する光ファイバの光軸の延長上に存在する円を意味している。
【００１６】
さらに、前記発光解析用データを取得する際に、前記それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバのコア径の８０％と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いてもよい。
【００１７】
ここで、「光ファイバのコア径の８０％と等しい直径を有する円」とは、直径が対向する光ファイバのコア径の８０％と等しく、かつその中心が対向する光ファイバの光軸の延長上に存在する円を意味している。
【００１８】
また、本発明の発光解析用データ取得装置は、前記発光解析用データを取得する際に、予め前記光入射端における前記それぞれの光ファイバの位置と、該それぞれの光ファイバにより導光された光を受光する光電変換素子の位置との関係を示す位置データを記憶し、該位置データに基づいて、該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得するものであってもよい。
【００１９】
さらに、前記それぞれの発光可能領域に対応する発光解析用データとして、該発光可能領域に対応する光電変換素子の検出値の加算値を取得するものであってもよい。
【００２０】
なお、前記発光可能領域と該発光可能領域に対向する前記光ファイバの光入射端との間に膜が設けられているものであってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の発光解析用データ取得方法および装置においては、複数の発光可能領域の発光解析用データを取得する際に、それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバの直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いるため、隣接する光ファイバから射出された光によるクロストーク等のノイズ光の影響を抑制することができるので、発光解析用データの検出精度を向上させることができる。なお、各光ファイバの出射端が高密度にバンドルされている場合には、ノイズ光の影響が大きいため、ノイズ光の影響を抑制することにより得られる効果が大きい。
【００２２】
また、発光解析用データを取得する際に、それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバのコア径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いれば、隣接する光ファイバから射出された光によるクロストークやクラッドから漏れ出るノイズ光等の影響を抑制することができるので、発光解析用データの検出精度をさらに向上させることができる。
【００２３】
また、発光解析用データを取得する際に、それぞれの光ファイバの光出射端と対向する光電変換素子のうち、前記光ファイバのコア径の８０％と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子により検出される検出値のみを用いれば、ノイズ光の影響を一層抑制することができるので、発光解析用データの検出精度を一層向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の発光解析用データ取得装置は、前記発光解析用データを取得する際に、予め前記光入射端における前記それぞれの光ファイバの位置と、該それぞれの光ファイバにより導光された光を受光する光電変換素子の位置との関係を示す位置データを記憶し、該位置データに基づいて、該光検出器からの出力に基づいて前記複数の発光可能領域の発光解析用データを取得するものであれば、光入射端における光ファイバの配置と、光出射端における光ファイバの配置が一致していない導光手段を用いることもできる。
【００２５】
さらに、前記それぞれの発光可能領域に対応する発光解析用データとして、該発光可能領域に対応する光電変換素子の検出値の加算値を取得するものであれば、発光可能領域における発光が微弱な場合であっても、精度よく発光解析用データを取得することができる。
【００２６】
なお、前記発光可能領域と該発光可能領域に対向する前記光ファイバの光入射端との間に膜が設けられているものであれば、発光可能領域に光ファイバ端面を劣化させる可能性のある薬剤などが使用される場合であっても、光ファイバの光入射端の劣化を防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による具体的な実施の形態である生化学発光解析用データ取得装置１０および該生化学発光解析用データ取得装置１０により生化学発光解析用データが取得される生化学発光解析用ユニット１の概略構成図であり、図２は生化学発光解析用ユニット１の概略斜視図である。
【００２８】
生化学発光解析用ユニット１は、図２に示すように、略円形の孔３が複数設けられた基板２と、孔３の内部に充填され、多孔性材料が基板２と接着された吸着性領域４とからなる。この吸着性領域４には、構造または特性が既知のリガンドまたはレセプタ５が滴下され、その後の処理により固定化されている。
【００２９】
基板２の材質としては、生化学発光解析用ユニット内部での光の散乱を防止するために、光を透過させないか、減衰させる材質が好ましく、金属、セラミックが好ましい。また、孔を開ける加工が容易であるプラスチックを基板として用いる場合は、光をより一層減衰させるために、粒子をプラスチック内部に分散させることが好ましい。
【００３０】
本発明において、吸着性領域を形成する多孔性材料としては、多孔質材料あるいは繊維材料が好ましく使用される。また、多孔質材料と繊維材料とを併用して吸着性領域を形成することもできる。本発明において、吸着性領域を形成するために使用される多孔性材料は、有機材料、無機材料のいずれでもよく、有機／無機複合体でもよい。
【００３１】
本実施の形態においては、まず、厚み１００μｍのＳＵＳ３０４シート（基板材料シート）に、孔径０．３ｍｍの開口部が円形の微細な孔３を、エッチングによって孔ピッチ０．４ｍｍ、孔間隔０．１ｍｍで、２０個×２０個で計４００個形成して基板２を形成する。
【００３２】
次に、基板２の片面に接着剤を塗工し、続いて孔３内部に入り込んだ接着剤を吸引除去した後、乾燥する。続いて、基板２の接着剤を塗工した面に、ポアサイズ０．４５μｍ、厚み１７０μｍのナイロン６，６メンブレン６を重ね、１５０℃に加熱しながら、圧力が１ｃｍ２  当たり３００ｋｇとなるようにプレスして、基板材料シートの孔３内部にナイロン６，６からなるメンブレン６を圧入することで、ステンレス性の基板２とメンブレン６が充填された多数の吸着性領域４とからなる生化学発光解析用ユニット１を作製する。なお、図３は生化学発光解析用ユニット１の部分断面図であり、この図に示すように、基板２の底面には、孔３に充填されなかったメンブレン６が薄膜状に圧接されている。
【００３３】
上記生化学発光解析用ユニット１を利用した化学発光法では、まず、生化学発光解析用ユニット１の吸着性領域４にリガンドまたはレセプタを結合させる。吸着性領域４に結合されるリガンドまたはレセプタは、ホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ｃＤＮＡ、ＤＮＡ、ＲＮＡなどであって、特性、組成、構造あるいは塩基配列や塩基の長さなどが既知のものである。リガンドまたはレセプタは、吸着性領域４に滴下した後、紫外線の照射などによって吸着性領域４に固定することができる。
【００３４】
次に、吸着性領域４に結合されたリガンドまたはレセプタに標識レセプタまたは標識リガンドを特異的に結合させる。標識レセプタまたは標識リガンドは、多孔性の吸着性領域４に結合されるリガンドまたはレセプタと特異的に結合するホルモン類、腫瘍マーカー、酵素、抗体、抗原、アブザイム、その他のタンパク質、核酸、ＤＮＡ、ｍＲＮＡなどの抽出、単離などによって生体から採取された、あるいは、採取された後に化学的処理が施され、標識物質によって標識されたものである。レセプタまたはリガンドを標識する標識物質としては、ジゴキシゲニン、ビオチン、アビジン、フルオロセインなどの抗原、及びこれらの抗原に対する抗体などを好ましくあげることができる。
【００３５】
なお、標識レセプタまたは標識リガンドが、多孔性の吸着性領域４に結合されているリガンドまたはレセプタとではなく、生化学発光解析用ユニット１に設けられた吸着性領域４に直接結合または吸着することを防止するために、標識レセプタまたは標識リガンドを含む溶液を生化学発光解析用ユニットに接触させる前に、いわゆるブロッキング剤を生化学発光解析用ユニット１の吸着性領域４に接触させておくことが好ましい。
【００３６】
標識レセプタまたは標識リガンドを多孔性の吸着性領域４に結合されているリガンドまたはレセプタと特異的に結合させた後、生化学発光解析用ユニット１を、反応溶液を吸着性領域４を横切るように強制的に流動させることが可能な反応容器に取り付ける。なお、標識レセプタまたは標識リガンドが吸着性領域４を閉塞させるようなものではない、例えば標識ＤＮＡのような場合には、吸着性領域４に結合したリガンドまたはレセプタに標識レセプタまたは標識リガンドを特異的に結合させる段階から生化学発光解析用ユニット１を反応容器に取り付けてもよい。この場合には、吸着性領域４に結合されているリガンドまたはレセプタに、標識レセプタまたは標識リガンドを効率的かつ均一に接触させることができるので、標識レセプタまたは標識リガンドの検出限界を向上させることができるとともに、標識レセプタまたは標識リガンドが微量であっても、よりＳ／Ｎ比の大きい検出を行うことができる。
【００３７】
反応容器に取り付けた生化学発光解析用ユニット１は、多孔性の吸着性領域４に結合されているリガンドまたはレセプタに特異的に結合しなかった標識レセプタまたは標識リガンドを除去するために、吸着性領域にいわゆる洗浄液を強制的に流動させて洗浄することが好ましい。
【００３８】
なお、この洗浄工程は、後述する酵素標識抗体を吸着性領域を横切るように強制的に流動させて標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合させた後、特異的に結合しなかった酵素標識抗体を除去する場合にも行うことが好ましい。これによって、標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合していない酵素標識抗体を、効率的に剥離させ、除去することが可能になり、洗浄効率を大幅に向上することができる。
【００３９】
次に、酵素標識抗体を吸着性領域４を横切るように強制的に流動させて標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合させる。酵素標識抗体は、標識レセプタまたは標識リガンドの標識物質に対する抗体（標識レセプタまたは標識リガンドが抗体である場合には抗原）を酵素で標識したものである。酵素標識抗体の酵素としては、アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼなどの酵素を好ましく用いることができる。
【００４０】
続いて、生化学発光解析用ユニット１を反応容器から取り出して、標識レセプタまたは標識リガンドと特異的に結合した酵素標識抗体に化学発光基質を接触させる。酵素標識抗体に反応させる化学発光基質は、酵素がアルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼである場合には、特に限定するものではないが、それぞれジオキセタン、ルミノール、ルシフェリンを用いることができる。
【００４１】
化学発光基質と酵素との接触によって可視光波長領域の化学発光を生ずるので、これを生化学発光解析用データ取得装置１０により光電的に検出して生化学発光解析用データを取得すれば、標識レセプタまたは標識リガンドを検出、測定することができる。
【００４２】
以下生化学発光解析用データ取得装置１０の構成および該生化学発光解析用データ取得装置１０を用いた生化学発光解析用データの取得方法を説明する。
【００４３】
生化学発光解析用データ取得装置１０は、導光部２０、検出部３０および制御部５０から構成されている。導光部２０は光入射端２１側へ入射した光を光出射端２２側まで導光するものであり、２０本×２０本で計４００本のガラス製の光ファイバ２３を有し、各光ファイバ２３の光入射端２４は、固定ヘッド２６により、互いに離間して２次元的に配置された状態で固定されている。各光入射端２４の２次元的な配置は、生化学発光解析用ユニット１における各吸着性領域４の２次元的な配置と１対１で対応するものであり、固定ヘッド２６は、各光入射端２４が、各吸着性領域４に対向するように生化学発光解析用ユニット１上に密着して取り付けられている。導光部２０の光出射端２２は、光ファイバ２３の光出射端２５が最密に接するようにバンドルされている。
【００４４】
なお、固定ヘッド２６は遮光部材から構成され、各吸着性領域４から発せられた光が、導光部２０の光入射端２１近傍で、対応する光ファイバ２３とは異なる光ファイバ２３へ漏れ、クロストークが生じることを防止している。また、各光ファイバ２３は、図４に示すようにコア２７および該コア２７の周囲を覆うクラッド２８から構成され、コア径は１５０μｍであり、クラッド径は２５０μｍである。
【００４５】
なお、生化学発光解析用ユニット１は、アルミベース１３上に配置され、アルミベース１３の下には、生化学発光解析用ユニット１を温調するためのペルチェ素子１４が配置されている。
【００４６】
検出部３０は、ヒートシンク３１が取り付けられ、結露防止のための窒素３２が封止されている封止チャンバー３３と、該封止チャンバー３３の内部に配設され、導光部２０の光出射端２５と対向して配置されているＣＣＤチップ３４と、該ＣＣＤチップ３４を保持するＣＣＤパッケージ３５と、断熱性の材質からなるネジ３６およびネジ３７により封止チャンバー３３にネジ止めされているアルミベース３８と、該アルミベース３８と、封止チャンバー３３間に保持されているＣＣＤチップ３４冷却用のペルチェ素子３９とから構成されている。ＣＣＤパッケージ３５は、不図示のネジによりアルミベース３８に取り付けられている。ＣＣＤチップ３４には、図４に示すように１１μｍピッチで光電変換素子４０が配設されている。このため、各光ファイバ２３の光出射端２５から射出した光は、多数の光電変換素子４０により受光される。なお、光ファイバ２３の光出射端２５と光電変換素子４０との間は、２０μｍ以下となるように、光ファイバ２３の光出射端２５を配置することが望ましい。
【００４７】
化学発光解析用データを検出する際には、まず所定時間、ＣＣＤチップ３４を化学発光により露光する。その後、制御部５０は、図５に示すように、光ファイバ２３の光出射端２５と対向する光電変換素子４０のうち、光ファイバ２３の直径と等しい直径を有し、かつ中心が光ファイバ２３の光軸と一致する円の内側に配置されている光電変換素子４０ａにより検出される検出値を加算して各光ファイバ２３、すなわち各吸着性領域４に対応する発光解析用データとして取得する。なお、各光電変換素子４０ａとしては、その受光部の全領域が上記の円の内側に入っている素子が選択され、受光部の一部が円の内側に入っているものは選択されていない。
【００４８】
なお、一般にＣＣＤチップを用いて取得したデータには、ダークノイズ補正処理を施すことが多い。まず、実際の検出を行う前に、ＣＣＤチップ３４を光学的に完全に遮蔽した状態、例えば光入射端と生化学解析用ユニットの間に設けたシャッタ等を閉じた状態で各光電変換素子４０の検出値を取得し、制御部５０に予めダークフレームデータとして記憶しておく。実験により、化学発光解析用データである各光電変換素子４０ａの検出値を取得し、各検出値からダークフレームデータとして記憶されている光電変換素子４０ａの検出値を減算した後に、各光ファイバ２３に対応する光電変換素子４０ａにより検出される検出値を加算することにより、発光解析用データの信頼性を向上させることができる。
【００４９】
また、ダークフレームデータを取得してから、実際に化学発光解析用データを取得するまでに時間が経過している場合などには、実際のダークノイズのデータと予め記憶しているダークフレームデータとの間に誤差が生じている場合がある。このため、ＣＣＤチップ３４に、恒久的に光学的に遮蔽されている補正用光電変換素子領域を設け、ダークフレームデータにおける補正用光電変換素子領域における検出値の平均値と、化学発光解析用データを取得した時に同時に取得された補正用光電変換素子領域における検出値の平均値とを比較し、該比較結果に基づいて、発光解析用データをさらに補正すれば、データの信頼性をさらに向上させることができる。
【００５０】
以上の説明で明らかなように、発光解析用データを取得する際に、それぞれの光ファイバ２３の光出射端２５と対向する光電変換素子４０のうち、光ファイバ２３の直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子４０ａにより検出される検出値のみを用いるため、隣接する光ファイバ２３から射出された光によるクロストーク等のノイズ光の影響を抑制することができるので、発光解析用データの検出精度を向上させることができる。
【００５１】
さらに、発光解析用データとして、光電変換素子４０ａの検出値の加算値を取得するので、吸着性領域４における発光が微弱な場合であっても、精度よく発光解析用データを取得することができる。
【００５２】
次に、図６を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施の形態の全体構成は第１の実施形態とほぼ同様であるため、図６においては、図１中の要素と同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は特に必要の無い限り省略する。
【００５３】
本発明における第２の実施の形態である生化学発光解析用データ取得装置６０は、導光部７０、検出部３０および制御部８０から構成されている。導光部７０は光入射端７１側へ入射した光を光出射端７２側まで導光するものであり、２０本×２０本で計４００本のプラスチック製の光ファイバ７３を有し、各光ファイバ７３の光入射端７４は、固定ヘッド２６により、互いに離間して２次元的に配置された状態で固定されている。各光入射端７４の２次元的な配置は、生化学発光解析用ユニット１における各吸着性領域４の２次元的な配置と１対１で対応するものであり、固定ヘッド２６は、各光入射端７４が、各吸着性領域４に対向するように生化学発光解析用ユニット１上にナイロン、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＤＣ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ等からなる膜１１を介して取り付けられている。
【００５４】
また、生化学発光解析用ユニット１は、ナイロン、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＤＣ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ等から成る膜１２を介してアルミベース１３上に配置され、アルミベース１３の下には、生化学発光解析用ユニット１を温調するためのペルチェ素子１４が配置されている。
【００５５】
光ファイバ７３の光出射端７５は、最密に接するようにバンドルされている。各光ファイバ７３は、図７に示すようにコア７７および該コア７７の周囲を覆うクラッド７８から構成され、コア径は２４０μｍであり、クラッド径は２５０μｍである。
【００５６】
化学発光解析用データを検出する際には、まず所定時間、ＣＣＤチップ３４を化学発光により露光する。その後、制御部８０は、図７に示すような、光ファイバ７３の光出射端７５と対向する光電変換素子４０のうち、光ファイバ７３のコア径と等しい直径を有し、かつ中心が光ファイバ７３の光軸と一致する円の内側に配置されている光電変換素子４０ｂにより検出される検出値を加算し、この加算値を各光ファイバ７３、すなわち各吸着性領域４に対応する発光解析用データとして取得する。
【００５７】
また、本生化学発光解析用データ取得装置においては、本装置の製造時に、導光部７０の光ファイバ７３の光入射端７５から、各光ファイバ７３毎に光を入射させ、導光部７０の光入射端７１におけるそれぞれの光ファイバ７３の位置と、それぞれの光ファイバ７３により導光された光を受光する光電変換素子４０の位置との関係を示す位置データを記憶し、該位置データに基づいて、検出に使用する光電変換素４０ｂを決定している。
【００５８】
以上の説明で明らかなように、発光解析用データを取得する際に、それぞれの光ファイバ７３の光出射端７５と対向する光電変換素子４０のうち、光ファイバ７３のコア７７の直径と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子４０ｂにより検出される検出値のみを用いるため、隣接する光ファイバ７３から射出された光によるクロストークや、クラッドから漏れ出るノイズ光等の影響を抑制することができるので、発光解析用データの検出精度をさらに向上させることができる。また、光ファイバ７３の光射出端７５から射出される光を効率よく検出することができる。
【００５９】
また、膜１１が、生化学発光解析用ユニット１と導光部７０の入射端７１間に設けられているため、生化学発光解析用ユニット１において、レセプタ、リガンド、標識レセプタ、標識リガンドまたは化学発光基質として、プラスチックを劣化させる物質を用いた場合であっても、光ファイバ７３の光入射端７４が劣化することを防止することができる。なお、膜１１は、各光ファイバ７３の光入射端７４へ、その光入射端７４へ対応する吸着性領域４以外の吸着性領域４における発光が入射することを防止するために、１５μｍ以下の厚さであることが好ましい。
【００６０】
また、例えば図８に示すように光ファイバ７３の光出射端７５と対向する光電変換素子のうち、光ファイバ７３のコア７７の直径の８０％と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子４０ｃにより検出される検出値のみを用いれば、隣接する光ファイバから射出された光のクロストーク等のノイズ光による影響をほぼ抑制することができる。
【００６１】
導光部７０の光出射端７２側、すなわちＣＣＤチップ３４の受光面に対向する側では、各光ファイバ７３を伝搬して射出された光の一部がＣＣＤチップ３４の受光面と光ファイバ７３の出射端７５の端面との隙間（受光面の保護膜あるいは接着剤層等が設けられている場合もある）を伝搬して隣接する光ファイバ７３の出射端７５と対向して配置された光電変換素子４０にまで到達することによるクロストークが生じる場合がある。このようなクロストークも、上記のように光ファイバ７３のコア７７の直径の８０％と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子４０ｃにより検出される検出値のみを用いれば、その影響をほぼ抑制することができる。
【００６２】
例えば、図９の（ａ）に示すように、吸着性領域４ａおよび４ｃが基準光量で発光し、吸着性領域４ｂが発光していない場合に、吸着性領域４ａ、４ｂおよび４ｃに対応する光ファイバ７３の光出射端７５ａ、７５ｂおよび７５ｃが図９の（ｂ）に示すようにバンドルされ、かつ各光ファイバ７３のコア７７の直径の８０％と等しい直径を有する円の内側に配置されている光電変換素子４０ｃにより光量が検出されていると、光出射端７５ｂと対応する光電変換素子４０ｃにより検出される光量、すなわちクロストーク等のノイズ光による光量は、光出射端７５ａまたは７５ｃと対応する光電変換素子４０ｃにより検出される光量、すなわち基準光量の略１／１０００となる。
【００６３】
また、予め導光部７０の光入射端７１におけるそれぞれの光ファイバ７３の位置と、それぞれの光ファイバ７３により導光された光を受光する光電変換素子４０の位置との関係を示す位置データを記憶し、該位置データに基づいて、発光解析用データを取得するため、光入射端７１における光ファイバの配置と、光出射端７２における光ファイバの配置が一致していない導光部７０を使用することができる。
【００６４】
さらに、発光解析用データとして、光電変換素子４０ｃの検出値の加算値を取得するので、吸着性領域４における発光が微弱な場合であっても、精度よく発光解析用データを取得することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態の変型例としては、光検出部３０としては任意の検出部を用いたものも考えられる。
【００６６】
なお、各実施の形態においては、４００個の吸着性領域４を有する生化学発光解析用ユニット１と４００本の光ファイバを有する導光部を用いたがこれに限定されるものではなく、例えば数千個あるいは数万個の吸着性領域を有する生化学発光解析用ユニットや、数千本あるいは数万本の光ファイバを有する導光部を用いてもよい。また、光ファイバの本数が増加した場合には、図１０に示すように、光ファイバを複数個の束に分けてバンドルし、それぞれのバンドル毎にＣＣＤチップで受光してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である生化学発光解析用データ取得装置の概略構成図
【図２】生化学発光解析用ユニットの概略斜視図
【図３】生化学発光解析用ユニットの部分断面図
【図４】光電変換素子の配置説明図
【図５】検出に用いる光電変換素子の配置説明図
【図６】本発明の第２の実施形態である生化学発光解析用データ取得装置の概略構成図
【図７】検出に用いる光電変換素子の配置説明図
【図８】検出に用いる光電変換素子の配置説明図
【図９】吸着性領域および光出射端の関係の説明図
【図１０】生化学発光解析用データ取得装置の変型例の概略構成図
【符号の説明】
１    生化学発光解析用ユニット
２    基板
３    孔
４    吸着性領域
５    リガンドまたはレセプタ
１０、６０  生化学発光解析用データ取得装置
１１、１２  膜
２０、７０  導光部
２１、７１  光入射端
２２、７２  光出射端
２３、７３  光ファイバ
２４、７４  光入射端
２５、７５  光出射端
３０、８０  検出部
３４        ＣＣＤチップ
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ    光電変換素子
５０、８０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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